Класифікація обладнання NNG. Структура сучасної мережі NGN Принципи взаємодії ngn із традиційними мережами

1.1. Загальна характеристика NGN

Термін «мережі наступного покоління» (Next Generation Networks, NGN), виник телекомунікаційної літературі початку XXI століття. Ідею розробки NGN було запропоновано в 2001 р. Європейським інститутом стандартів електрозв'язку (European Telecommunications Standards, ETSI).

В основі взаємодії NGN лежать такі особливості:

– використання технологій передачі, які зумовили зростання цифрового трафіку, передусім, з допомогою розширення використання Internet;

– збільшення попиту на послуги мереж рухомого зв'язку та нові мультимедійні служби Triple Play (спільна передача голосу, відео, даних);

- Конвергенція мереж електрозв'язку та інформаційно-обчислювальних мереж. Розвиток її основі інфокомунікаційних мереж.

Перехід до інфокомунікаційних мереж на основі технології NGN здійснюється шляхом модернізації існуючих телекомунікаційних та інформаційних мереж зв'язку.

Концептуальною основою побудови NGN є відокремлення функцій комутації від надання послуг. Ядром мережі NGN є універсальне транспортне середовище на основі мережі з комутацією пакетів. Такі мережі надають широкий перелік послуг та додають нові, у міру їхньої розробки.

До переваг NGN відносять: гнучкість маршрутизації та побудови мереж, можливість більш ефективного використання транспортних структур, зручність передачі різнорідного трафіку загальним каналом.

До недоліків NGN відносять: складність забезпечення якості обслуговування та безпеки доставки.

Розглянемо базову модель організації мереж наступного покоління.

1.2 Базова архітектура NGN

Базова архітектура NGN описується чотирирівневою структурою, яка включає (рис. 1.1):

– рівень послуг та експлуатаційного управління;

- Рівень управління комутацією;

- Транспортний рівень;

- рівень доступу.

Рисунок 1.1 – Базова чотирирівнева архітектура NGN

Ця архітектура NGN реалізує такі функціональні особливості:

- Підтримка безлічі технологій доступу за рахунок гнучкої конфігурації мережі;

– розподілене управління, яке забезпечується на основі використання принципу розподіленої обробки у пакетних мережах;

– відкрите управління, яке забезпечує мережеві інтерфейси для підтримки процесів створення нових та зміни існуючих послуг, а також шляхом підтримки засобів забезпечення логіки послуг сторонніх постачальників;

– створення та надання послуг, при цьому слід пам'ятати, що процес надання послуг поділений між функціями транспортної мережі;

– підтримка послуг конвергентних мереж, що необхідно для створення гнучких, простих у використанні мультимедійних послуг для заміщення технічних можливостей конвергентних фіксовано. мобільних мережза допомогою багатофункціональної архітектури NGN;

– реалізація механізмів забезпечення відповідних рівнів безпеки та живучості мережі на основі відкритої сервісної архітектури (Open Servies Access, OSA).

Проведемо детальніший функціональний аналіз рівнів архітектури NGN, наведеної на рис. 1.1.

1.2.1 Рівень послуг та експлуатаційного управління

Першим рівнем, що розглядається на рис. 1.1 архітектури NGN, є рівень послуг та експлуатаційного управління. Призначенням рівня є передача інформації між користувачами мережі. Використання пакетних технологій на рівні транспортної мережі дозволяє забезпечити єдині алгоритми доставки інформації для різних видів зв'язку. Користувачам, які використовують термінали мультимедіа (наприклад, Н.323), може надаватися розширений перелік послуг .

Сервери додатків NGN, які розміщуються на даному рівні, надають додаткові комунікаційні та інформаційні послуги користувачам.

Послуги, що надаються в рамках NGN, можна класифікувати так:

– базові послуги (БУ): послуги, орієнтовані на встановлення з'єднань між двома кінцевими терміналами з використанням NGN;

– додаткові види обслуговування (ДВО): послуги, що надаються поряд з базовими та орієнтовані на підтримку додаткових наборів можливостей (Capability Sets, CS);

– послуги доступу: послуги, орієнтовані на організацію доступу до ресурсів та точок присутності інтелектуальних мереж, а також мереж передачі даних;

- інформаційно-довідкові послуги: послуги, орієнтовані на надання інформації з баз даних, що входять до структури NGN;

– послуги віртуальних приватних мереж (Virtual Private Network, VPN), орієнтовані на організацію та підтримку функціонування VPN з боку елементів NGN;

– послуги мультимедія, орієнтовані на забезпечення та підтримку функціонування мультимедійних програм з боку NGN;

Завданням NGN при наданні СУ є встановлення та підтримка з'єднання з необхідними параметрами. Під базовими видами послуг розуміються:

– послуги місцевої, міжміської, міжнародної телефонного зв'язку, що надаються за допомогою (повної або часткової) мережі на основі NGN–технологій. Базові послуги телефонії в мережах NGN можуть використовувати технології компресії мовлення, при цьому якість надання базових послуг має відповідати класам "вищий" та "високий". Базові послуги телефонії можуть бути доступні користувачам, які використовують термінали мереж телефонної мережі загального користування (ТФОП), NGN, Н.323, протокол ініціювання сеансу зв'язку (Session Initiation Protocol, SIP);

– послуги з надсилання факсимільних повідомлень між термінальним обладнанням користувачів. Послуга може надаватися користувачам, які використовують термінали ТФОП та мереж рухомого зв'язку (УПС);

– послуги з організації модемних з'єднань між термінальним обладнанням користувачів. Послуга може надаватися користувачам, які використовують термінали мереж ТФОП та NGN. Послуга доступу до мережі IP не належить до даного класу;

– послуга доставки інформації "64 кбіт/с без обмежень" та послуги надання зв'язку, що базуються на ній, визначені для технології цифрової мережі з інтеграцією послуг (Integrated Service Digital Network, ISDN) для встановлення з'єднань між термінальним обладнанням користувачів. Послуга може бути надана користувачам, які використовують термінали ISDN.

Надання БУ може супроводжуватися ДВО, які розширюють можливості користувача отримання інформації про з'єднання, тональних повідомлень, а також дозволяють змінювати конфігурацію з'єднання. У фрагменті NGN користувачам можуть бути доступні такі додаткові види обслуговування:

- Ідентифікація зухвалої лінії;

– заборона ідентифікації зухвалої лінії;

- Надання ідентифікації підключеної лінії;

– переадресація виклику за відсутності відповіді;

– переадресація виклику під час зайнятості;

- Безумовна переадресація виклику;

- Ідентифікація зловмисного виклику;

– індикація очікуваного виклику/повідомлення;

– завершення дзвінка;

– паркування та перехоплення викликів;

- Утримання виклику;

– замкнута група користувачів;

- Конференцзв'язок з розширенням та інші.

Слід зазначити, що залежно від типу підключення та термінального обладнання, а також з можливістю SoftSwitch, набори та алгоритми надання послуг можуть відрізнятися.

Також, слід зазначити, що NGN для викликів, що проходять через неї, повинна забезпечувати підтримку ДВО, ініційованих в інших мережах.

Рівень послуг мережі NGN містить такі функції:

– управління послугами, що включає підтримку профілів послуг користувачів;

– підтримка програм та послуг.

Функції управління послугами (SCF) включають управління ресурсами, функції реєстрації, автентифікації та авторизації для різних послуг, управління медіа ресурсами, такими як спеціалізовані пристрої та шлюзи на сигнальному рівні. Функції керування послугами підтримують профілі послуг користувачів.

Функції підтримки програм (Application Support Functions, ASF) та функції підтримки послуг (Service Support Functions, SSF) включають функції шлюзів, реєстрації, автентифікації та авторизації на рівні програм. Ці функції доступні функціональним групам «додатки» та «кінцеві користувачі». За допомогою інтерфейсу "користувач-мережа" (User Network Interface, UNI) ASF і SSF забезпечують точку доступу до функцій кінцевих користувачів.

Функції адміністративного управління (Management Functions, MF) забезпечують можливість керувати мережею NGN для надання послуг із заданим рівнем якості, безпеки та надійності. Функції адміністративного управління використовуються на транспортному рівні та рівні послуг, для кожного рівня вони реалізують наступні завдання:

- Управління процесом усунення відмов;

- Управління конфігурацією мережі;

– управління розрахунками з користувачами та постачальниками послуг;

- Контроль продуктивності мережі;

- Забезпечення безпеки роботи мережі.

1.2.2 Рівень керування комутацією

Другим рівнем, що розглядається на рис. 1.1 моделі NGN є рівень управління комутацією. У завдання рівня комутації та передачі входить управління встановленням з'єднання NGN. Ця функція реалізується на рівні елементів транспортної мережі під зовнішнім керуванням обладнання SoftSwitch, яке є носієм інтелектуальних можливостей мережі. Він координує керування обслуговуванням дзвінків, сигналізацію та функції, що забезпечують встановлення з'єднання через одну або кілька мереж.

При використанні в мережі декількох SoftSwitch, вони спільно забезпечують керування встановленням з'єднання, а безпосередня взаємодія здійснюється міжузловими протоколами сигналізації, наприклад протоколу SIP.

SoftSwitch реалізує такі функції:

– обробка всіх видів сигналізації, що використовуються в його домені;

– зберігання та керування абонентськими даними користувачів, підключених до його домену безпосередньо або через обладнання шлюзів доступу;

– взаємодія із серверами програм для надання розширеного списку послуг користувачам мережі.

При встановленні з'єднання обладнання SoftSwitch здійснює сигнальний обмін з функціональними елементами рівня управління комутацією. Такими елементами є всі шлюзи, термінальне обладнання NGN, обладнання інших SoftSwitch та АТС із функціями контролера транспортних шлюзів (Media Gateway Controller, MGC).

На цьому рівні термінальне обладнання пакетної мережі взаємодіє з обладнанням SoftSwitch за протоколом SIP та H.323. Інформація користувача від термінального обладнання надходить на рівень вузлів доступу пакетної мережі і далі маршрутизується під керуванням SoftSwitch.

Вся інформація, пов'язана зі статистикою роботи NGN, врахуванням вартості за напрямками та врахуванням вартості для користувачів, накопичується та обробляється на рівні SoftSwitch для передачі у напрямку відповідних систем автоматизованих розрахунків (АСР), технічного обслуговування та експлуатації (ТОіЕ).

1.2.3 Транспортний рівень

Транспортний рівень NGN будується з урахуванням пакетних технологій передачі. Основою транспортного рівня NGN є мережі АТМ, IP, IP/MPLS, Ethernet та інші.

Мережі, що базуються на технології АТМ, мають вбудовані засоби забезпечення якості обслуговування та можуть використовуватись при створенні NGN практично без змін. Використання транспортного рівня NGN, мереж з урахуванням IP–технологий, вимагає реалізації у яких додаткової функції забезпечення якості обслуговування.

Слід зазначити, що транспортна мережа є опорною, тому до неї пред'являються високі вимоги щодо забезпечення надійності, продуктивності та керованості. До складу обладнання транспортної мережі входять:

– транзитні вузли, що виконують функції перенесення та комутації;

– кінцеві (граничні) вузли, які забезпечують доступ абонентів до NGN;

– контролери сигналізації, що виконують функції обробки інформації сигналізації, керування викликами та з'єднаннями;

– шлюзи, що дозволяють здійснити підключення традиційних мереж зв'язку (наприклад, ТФОП, мережа передачі даних (СПД), УПС).

Транспортний рівень забезпечує послуги IP-з'єднань для користувачів мережі NGN за допомогою відповідних функцій управління транспортом, включаючи функції управління мережними підключеннями (NACF) та функції управління ресурсами та доступом (Resource and Admission Control Functions, RACF).

Функції RACF забезпечують взаємодію між функцією керування послугами та транспортними функціями для підтримки QoS. Крім того, вони також пов'язані з керуванням транспортними ресурсами в мережі доступу та в магістральній транспортній мережі. Рішення з управління ґрунтується на інформації про необхідний транспорт, угоди про заданий рівень обслуговування (Service Level Agreement, SLA), правила мережевої політики, пріоритети послуг та інформацію про стан та використання транспортних ресурсів.

Функції RACF забезпечують абстрактний підхід до інфраструктури транспортної мережі для SCF і забезпечують сервіс-провайдерам незалежність від мережевої топології, зв'язності, завантаження ресурсів, механізмів/технологій QoS. Функції RACF взаємодіють з функціями SCF та транспортними функціями для різних програм (наприклад, SIP-дзвінки, потокове відео та ін), що вимагає управління транспортними ресурсами NGN, включаючи управління QoS, проходження трансляції мережевих адрес на рівні портів (Nework Address Port Translation, NAPT).

NACF ​​забезпечують реєстрацію на рівні доступу та ініціалізацію функцій кінцевого користувача послуг NGN. Ці функції забезпечують транспортний рівень ідентифікації/авторизації, керуючи простором IP-адрес у мережі доступу та автентифікацією сесій доступу. Функції NACF включають транспортний профіль користувача, який зберігається як функціональної базиданих, що містить інформацію користувача, а також інші дані управління.

Транспортні функції (Transport Functions, TF) забезпечують з'єднання всіх компонент та фізично розділених функцій усередині NGN. Ці функції підтримують передачу медіаінформації, і навіть інформації управління (сигналізації), технічного обслуговування. Транспортні функції включають функції мережі доступу, прикордонні функції, функції транспортного ядра (магістралі) та функції шлюзів.

Функції мережі доступу (Access Hetwork Functions, ANF) забезпечують підключення кінцевих користувачів до мережі, а також збирання та агрегацію трафіку, що надходить з мережі доступу до транспортної магістралі (ядро). Ці функції також реалізують механізми управління якістю обслуговування (Quality of Service, QoS), пов'язані безпосередньо з трафіком користувача, включаючи управління буферами, чергами і розкладами, пакетну фільтрацію, класифікацію трафіку, маркування трафіку, визначення політик обслуговування і формування профілю передачі трафіку.

Прикордонні функції (Edge Functions, EF) використовуються для обробки трафіку, який утворюється шляхом агрегування трафіку, що надходить з різних мереж доступу, і передається до магістральної транспортної мережі. Вони включають функції пов'язані з підтримкою QoS та управління трафіком.

Магістральні транспортні функції (Core Transport Functions, CTF) відповідають за гарантовану передачу інформації через мережу з різним рівнем якості. Вони забезпечують механізми реалізації заданого рівня QoS для користувальницького трафіку, включаючи управління буферами, чергами та розкладом, фільтрацію пакетів, класифікацію, маркування та формування трафіку, контроль та дотримання правил обслуговування, управління шлюзами та функції міжмережевих екранів.

Функції шлюзів (Gateway Functions, GF) забезпечують можливість взаємодіяти з функціями кінцевих користувачів та іншими мережами, включаючи інші типи мереж NGN. Функції шлюзів можуть керуватися безпосередньо функціями рівня керування або через функцію керування транспортною мережею.

Функції обробки медіаінформації (Media Handling Functions, MHF) забезпечують при наданні послуг, таких як генерація тональних сигналів та перекодування. Ці функції реалізуються спеціальними ресурсами обробки інформації на транспортному рівні.

1.2.4 Рівень доступу

Нижнім рівнем, що розглядається на рис. 1.1 архітектури NGN є рівень доступу .

Цей рівень включає сукупність функцій управління всіма процесами в телекомунікаційної системі, і навіть нарахування плати за послуги зв'язку й технічну эксплуатацию. Завдання мережі доступу – підключити термінал користувача до ресурсів транспортної мережі та забезпечити високу швидкість обміну даними та відносно хороші параметри якості QoS.

Класифікація мереж доступу проводиться за низкою характеристик:

– по набору послуг (призначення переданої інформації, за рівнями відповідно до рівневої моделі);

- по використовуваних середовищах передачі (кабелі з мідними провідниками, оптичні кабелі, радіо-середовища в різних діапазонах хвиль);

- за використовуваною топологією (крапка-крапка, зірка, дерево, комірчаста, кільце);

– за технологіями доставки інформації (кабельні, бездротові, комбіновані);

- За методами поділу середовища передачі (статичне, статистичне мультиплексування).

Слід зазначити, що інформація, що передається, ділиться за своїм призначенням на наступні види:

- Користувальницька: наприклад, дані, відео, мовна інформація;

– сигнальна: для підтримки процедур встановлення та роз'єднання з'єднання;

– управління: наприклад, для збирання аварійних сигналів, тестування, адміністрування.

Рівень доступу відповідно до використовуваних функцій можна розділити на наступні рівні:

- фізичний: функції синхронізації, мультиплексування (середовище передачі);

- Ланка даних: захист від помилок;

- Мережевий: маршрутизація повідомлень.

З погляду вищих рівнів, у доступі реалізуються лише послуги сигналізації та управління. Для їх підтримки пристрої доступу можуть містити функціональні вузли для обробки всього стека протоколів у площині сигналізації або управління.

Як було зазначено, рівень доступу реалізує підключення термінального обладнання ресурсів транспортної мережі. Термінальне обладнання не входить до складу мережі NGN і може бути будь-яким із набору абонентського обладнання існуючих провідних та бездротових мереж. Однак таке термінальне обладнання може бути включено в мережу NGN тільки через узгоджувальне шлюзове обладнання рівня доступу. Безпосереднє підключення до мережі можливе лише за допомогою пакетних абонентських терміналів, що працюють із використанням протоколів SIP та Н.323.

1.3 Обладнання NGN, його типи та класифікації

Типи обладнання NGN та його класифікація надані на рис. 1.2. Як видно з малюнка, обладнання NGN буває 4-х основних типів:

– управління викликом та комутацією;

- Шлюзове обладнання;

- Термінальне обладнання;

– сервери програм.

Розглянемо докладніше призначення цих типів устаткування, які входять до складу NGN.

Рисунок 1.2 – Типи та класифікація обладнання NGN

1.3.1 Устаткування NGN рівня керування викликом та комутацією

Як зображено на рис. 1.2, основним типом обладнання рівня управління викликами та комутацією є SoftSwitch та АТС з функціями контролера шлюзів.

До основних характеристик SoftSwitch в NGN відносять ефективність і максимальну кількість базових викликів, що обслуговуються, за одиницю часу. Продуктивність SoftSwitch є однією з головних характеристик, на основі якої має проводитись вибір обладнання у процесі планування та проектування мережі.

На додаток до розглянутих раніше функцій можна додати такі основні функції, що також підтримуються обладнанням SoftSwitch:

– управління базовим викликом, що забезпечують прийом та обробку сигнальної інформації та реалізації дій щодо встановлення з'єднання в пакетній мережі;

– маршрутизація викликів у пакетній мережі;

– тарифікації та збору статистичної інформації;

- Управління обладнанням транспортних шлюзів;

– надання ДВО (Реалізується в обладнанні SoftSwitch або спільно з сервером програм).

SoftSwitch обслуговує дзвінки від різних джерел навантаження, цими джерелами є:

– виклики від терміналів, не призначених для роботи в мережах NGN та резидентних шлюзів доступу, що підключаються через обладнання;

– виклики від обладнання мережі доступу, не призначеного для роботи в мережах NGN та підключеного через обладнання шлюзів доступу;

- виклики від обладнання, що використовує первинний доступ установчого-виробничого АТС (УПАТС) і шлюзів доступу, що підключається через обладнання;

– виклики від мережі телекомунікацій, що обслуговуються з використанням загальноканальної сигналізації ГКС №7, із включенням сигнальних каналів або безпосередньо в SoftSwitch, або через обладнання сигнальних шлюзів;

– виклики від інших SoftSwitch, які обслуговуються за допомогою сигналізації SIP.

Устаткування SoftSwitch може підтримувати такі види протоколів:

1) протоколи взаємодії з існуючими фрагментами мережі ТФОП, такі як:

– безпосередня взаємодія: ГКС №7 у частині протоколів підсистеми користування цифровою мережею інтеграцією служб (Integrated Service Digital Network User Part, ISUP) та підсистеми управління з'єднаннями сигналізації (Skinny Client Control Protocol, SCCP);

– взаємодія через сигнальні шлюзи: підсистеми перенесення повідомлень (Message Transfer Part 2, MTP2), рівень адаптації сигналізації користувача MTP2 (MTP 2 User Adaptation Layer, M2UA), рівень адаптації сигналізації користувача MTP3 (Message Transfer Part 3 User Adaptation Layer, M3UA) передачі сигналізації ГКС №7 через пакетну мережу;

– протокол адаптації сигналізації користувача ISDN (MEGACO) для передачі інформації, що надходить системами сигналізації по виділених сигнальних каналах (2ВСК);

2) протоколи взаємодії з термінальним обладнанням, такі як:

- Безпосередня взаємодія з термінальним обладнанням пакетних мереж (SIP і Н.323);

– взаємодію Космосу з обладнанням шлюзів, що забезпечує підключення термінальні устаткування ТфОП: MEGACO (H.248) передачі сигналізації по аналоговим абонентським лініям.

- Протоколи взаємодії з іншими SoftSwitch: SIP-технологіями;

– протоколи взаємодії з обладнанням інтелектуальних платформ (SCP): прикладна частина інтелектуальної мережі (Intelligent Network Application Part, INAP);

- Протоколи взаємодії з серверами додатків: в даний час взаємодія з серверами додатків;

3) протоколи взаємодії з обладнанням транспортних шлюзів, що використовуються:

– для шлюзів, що підтримують транспорт IP або IP/ATM: H.248, MGCP, IPDC;

– для шлюзів, що підтримують транспорт АТМ: BICC;

4) підтримувані інтерфейси обладнання SoftSwitch:

– інтерфейс Е1 (2048 кбіт/с) для підключення сигнальних каналів ГКС №7, що включаються безпосередньо до SoftSwitch;

- Інтерфейси сімейства Ethernet для підключення до IP-мережі. Через Ethernet-інтерфейси передається сигнальна інформація у напрямку пакетної мережі.

1.3.2 Шлюзове обладнання NGN

Шлюзи (Gateways) – пристрої доступу до мережі та сполучення з існуючими мережами. Устаткування шлюзів реалізує функції з перетворення сигнальної інформації мереж з комутацією пакетів в сигнальну інформацію пакетних мереж, а також функції перетворення інформації транспортних каналів в пакети IP/осередки ATM і маршрутизації пакетів IP/осередків ATM. Шлюзи працюють на транспортному рівні мережі.

Для підключення до NGN обладнання різних мереж доступу використовуються такі види шлюзів:

– транспортний шлюз (Media Gateway, MG) – реалізація функцій перетворення мовної інформації в пакети IP/осередки ATM та маршрутизації пакетів IP/осередків ATM;

– сигнальний шлюз (Signalling Gateway, SG) – реалізація функції перетворення систем міжстанційної сигналізації мережі ГКС №7

– транкінговий шлюз (Trunking Gateway, TGW) – спільна реалізація функцій MG та SG;

– шлюз доступу (Access Gateway, AGW) – реалізація функції MG та SG для обладнання доступу, що підключається через інтерфейс V5;

– резидентний шлюз доступу (Residential Access Gateway, RAGW) – реалізація функції підключення користувачів, які використовують термінальне обладнання телекомунікації до мультисервісної мережі.

Обладнання транспортного шлюзу виконує функції пристрою, що проводить обробку інформаційних потоків середовища передачі, а також містить функції:

– функцію адресації: забезпечує присвоєння адрес транспортування IP для засобу приймання та передачі;

– функцію транспортування: забезпечує узгоджене транспортування потоків середовища передачі між доменом IP та доменом мережі з комутацією каналів;

– функцію трансляції кодека: маршрутизує інформаційні транспортні потоки між доменом IP та доменом мережі з комутацією каналів;

– функцію забезпечення секретності каналу середовища передачі: гарантує секретність транспортування інформації до напрямку шлюзу;

– функцію транспортного закінчення мережі з комутацією каналів: включає реалізацію процедур усіх низькорівневих апаратних засобів та протоколів мережі;

– функцію транспортного закінчення мережі пакетної комутації: включає реалізацію процедур усіх протоколів, задіяних у розподілі транспортних ресурсів, мережі пакетної комутації, включаючи процедури використання кодеків;

– функцію обробки транспортного потоку з пакетною комутацією/комутацією каналів: забезпечує перетворення між каналом передачі аудіо інформації, каналом передачі факсимільної інформації або каналом передачі даних на стороні мережі з комутацією каналів та пакетами даних на стороні мережі пакетної комутації;

– функцію надання каналу послуг: забезпечує такі послуги, як передача повідомлень та тональних сигналів у напрямку до мережі з комутацією каналів або до мережі пакетної комутації;

– функцію реєстрації використання: визначає та/або реєструє інформацію про сигналізацію, інформацію про прийом або передачу повідомлень, що передаються у транспортних потоках;

– функцію інформування про використання: повідомляє зовнішнього об'єкта про поточне та/або зареєстроване використання (ресурсів);

- Функцію менеджменту: забезпечує взаємодію з системою менеджменту мережі.

АТС з функціями MGC – обладнання АТС, в якому крім функцій комутації каналів реалізовані функції комутації пакетів, функції шлюзів і частково функція SoftSwitch. Функціонально до такого обладнання одночасно висуваються вимоги, визначені як SoftSwitch, так шлюзів.

1.3.3 Термінальне обладнання NGN

Також обладнання обладнання NGN на рис. 1.2 належить термінальне обладнання. Це термінальні пристрої, які використовуються для надання голосових та мультимедійних послуг зв'язку та призначені для роботи в пакетних мережах.

Існує два основних типи термінальних пристроїв, призначених для роботи в пакетних мережах: SIP-термінали та Н.323-термінали. Це обладнання може мати як спеціалізоване апаратне (Standalone), так і програмне виконання (Softphonel).

Термінальне обладнання підтримує протоколи SIP або Н.323 у напрямку SoftSwitch для передачі інформації сигналізації та управління комутацією та протоколи RTP/RTCP для передачі інформації користувача.

Сервер програм використовується для надання розширеного списку додаткових послуг абонентам пакетних мереж або абонентам, які отримують доступ до пакетних мереж. Сервера програм призначені для виконання функцій рівня послуг та керування послугами.

Термінальне обладнання – термінальні пристрої, що використовуються для надання голосових та мультимедійних послуг зв'язку та призначені для роботи в пакетних мережах.

Іноді використовується термінальне обладнання на основі протоколу MEGACO. Таке термінальне обладнання поєднує функції аналогового телефонного апарату і шлюзу доступу у частині перетворення сигналізації по аналоговим абонентським лініям. Його функціональні можливості обмежуються можливостями аналогового апарата, але може безпосередньо підключатися до пакетної мережі.

Ще одним видом термінального обладнання є інтегровані пристрої доступу (Integrated Access Device, IAD). Як правило, IAD забезпечує підключення термінального обладнання мереж ТФОП (аналогові ТА та термінали ISDN) та термінального обладнання мереж передачі даних. В IAD реалізуються функції перетворення протоколів сигналізації ТфОП в протоколи пакетних мереж (SIP/H.323) і перетворення потоків користувальницької інформації між мережами з комутацією каналів і пакетними мережами.

1.3.4 Сервер додатків у NGN

Наприкінці проведеного аналізу устаткування слід приділити увагу опису сервера додатків (рис. 1.2). Він використовується для надання розширеного списку додаткових послуг абонентам пакетних мереж або абонентам, які отримують доступ до пакетних мереж. Сервера програм призначені для виконання функцій рівня послуг та керування послугами.

Можливі послуги сервера програм можна розділити на:

– послуги, подібні до додаткових послуг традиційних мереж зв'язку з комутацією каналів (повідомлення про вхідний виклик, переадресація, конференція);

– послуги, подібні до послуг інтелектуальних мереж зв'язку (виклик за передоплаченими картками, телеголосування, виклик, вільний від оплати);

– послуги, специфічні для комп'ютерних мереж (інтерактивний обмін повідомленнями (Instant Messaging, IM), розраховані на багато користувачів мережеві ігри);

– послуги, специфічні для широкосмугових мереж зв'язку (відео на замовлення, ігри на замовлення, інтерактивне телебачення).

Дані послуги в мережах NGN можуть представляти різні комбінації з перерахованих вище послуг або бути специфічними (спеціально описаними) для мереж NGN. Послуга може застосовуватися не до одного типу трафіку (аудіо, відео, дані), а до будь-якої їхньої комбінації з необхідною синхронізацією інформаційних потоків та необхідним класом обслуговування для кожного потоку.

Крім надання послуги, сервер програм відповідає за управління/конфігурування послуги з боку користувача в інтерактивному режимі. Сервер програм повинен бути здатний взаємодіяти з користувачем за допомогою графічного інтерфейсу.

Взаємодія між сервером програми та користувачем мережі NGN будується з урахуванням моделі «клієнт – сервер». При цьому програма ділиться на клієнтський та серверний процеси. У мережі, крім серверів програми, використовуються ще такі типи серверів:

– файлові сервери: неорганізоване сховище інформації із загальним доступом;

– інформаційні сервери або сервери баз даних, які використовують організоване сховище інформації з певною логікою доступу;

– вузькоспеціалізовані сервери – виконують специфічні завдання у мережі, наприклад комунікаційні (proxy, RAS), спеціалізовані мережеві бази даних (DHCP, DNS, WINS), взаємодії (транзакцій, повідомлень, поштові) та багато інших типів (для кожного мережного протоколу та технології може використовувати свій сервер).

Сервер програм призначений для виконання прикладних процесів. У цьому функціональна логіка розміщується на сервері, а логіка уявлення – на клієнта. Основним завданням сервера додатків є забезпечення максимального ступеня доступності того чи іншого сервісу (послуги), а також універсального інтерфейсу взаємодії з клієнтом з урахуванням технічних можливостей терміналу користувача і каналу зв'язку.

В останні 10 років швидкими темпами розвиваються та набувають широкого поширення нові послуги зв'язку, покращується якість та традиційні послуги. При цьому для реалізації різних сервісів потрібен відповідний розвиток мереж зв'язку та, зокрема, їхньої транспортної інфраструктури. Світове телекомунікаційне співтовариство дійшло висновку необхідність створення мереж нового покоління, про NGN (Next Generation Networks, див. PC Week/RE, № 36/2005, з. 26).

Що таке NGN?

Аналіз показує, що виробники телекомунікаційного обладнання та оператори зв'язку часто використовують термін NGN як маркетинговий слоган для позначення нових рішень, що відрізняються від традиційних на базі технології TDM (Time Division Multiplexing). При цьому NGN означає лише, що у майбутньому мережі мають бути якимись іншими. У різних країнах і в різний час термін NGN наповнювався різним змістом.

Як зазначається у звіті "Перспективи російського ринку мультисервісних транспортних мереж нового покоління (NGN)", підготовленого аналітичною компанією "Сучасні Телекомунікації" (www.modetel.ru), складність дослідження ринку NGN полягає в тому, що його учасники, у тому числі і російські Виходячи зі своїх конкретних інтересів, під рішеннями нового покоління найчастіше мають на увазі і пропонують не тільки комплексні (повні) системи класу NGN, а й окремі їх компоненти.

“Серйозною проблемою, що з NGN у Росії, є підміна поняття NGN, - підтверджує Олександр Кукуджанов, генеральний директор “НАТЕКС Нетворкс”. - Деякі компанії, намагаючись прикритися цим модним словом, пропонують той же ISDN або передачу Ethernet традиційними TDM-мережами, аргументуючи це тим, що дана служба дозволяє передавати голос і дані”.

У рекомендаціях Міжнародного союзу електрозв'язку (МСЕ, або ITU) дано таке визначення Next Generation Network: “NGN – це мережа з комутацією пакетів, здатна надавати телекомунікаційні послуги за допомогою широкосмугових транспортних технологій, що підтримують якість обслуговування (QoS), в якій функціональність, що забезпечується, не залежить від використовуваних транспортних технологій”.

Відмінною рисою моделі NGN, запропонованої сектором стандартизації електрозв'язку МСЕ (МСЕ-T), є функціональний поділ на два рівні: послуг та транспортний. Рівень послуг реалізує прикладні функції, пов'язані з затребуваними послугами, наприклад організацією передачі мови, відео або їх комбінації. Транспортний рівень забезпечує виконання функції доставки дискретної інформації будь-якого типу між будь-якими двома географічно рознесеними точками. У випадку транспортному рівні може використовуватися будь-яка технологія комутації пакетів. Однак МСЕ-T вважає, що IP-протокол є кращим для організації послуг NGN, оскільки має найбільшу повноту для реалізації завдань мереж наступного покоління.

NGN також повинні:

• підтримувати ідентифікацію та визначення розташування абонента для досягнення мобільності послуг;
• взаємодіяти з наявними телекомунікаційними мережами;
• забезпечувати інформаційну безпеку та надавати різні рівні якості обслуговування.

У той же час у матеріалах Європейського інституту стандартів зв'язку ETSI розглядаються два граничні варіанти розвитку NGN. У першому випадку NGN – це самостійна глобальна мережа, що конкурує з телефонною мережею загального користування (ТФОП), Інтернетом та мовними мережами. У другому випадку глобальна мережа відсутня, а технологія NGN використовується для модернізації ТФОП та, можливо, Інтернету та мереж мовлення.

Згідно “Концептуальним положенням щодо побудови мультисервісних мереж на Взаємопов'язаній мережі зв'язку [ВСС] Росії”, затвердженим у 2001 р. Мінзв'язку РФ, “мережі NGN повинні забезпечувати надання необмеженого набору послуг з гнучкими можливостями щодо їх управління, персоналізації та створення нових послуг за рахунок ун мережевих рішень”.

Цим документом також визначено такі властивості NGN:

• мультисервісність, під якою розуміється незалежність способів надання послуг транспортних технологій;
• широкосмуговість, тобто можливість гнучкої та динамічної зміни швидкості передачі інформації в широкому діапазоні відповідно до поточних потреб користувача;
• мультимедійність - здатність мережі передавати багатокомпонентну інформацію (мова, дані, відео, аудіо) з необхідною синхронізацією цих компонентів у реальному часі та використанням складних конфігурацій з'єднань;
• інтелектуальність, тобто можливість керування послугою, викликом та з'єднанням з боку користувача або постачальника послуг;
• інваріантність доступу - можливість організації доступу до послуг незалежно від використовуваної технології;
• "багатооператорність", під якою розуміється участь кількох операторів у процесі надання послуги та поділ між ними відповідальності відповідно до областей діяльності.

NGN - покращене поєднання ТФОП та Інтернету?

На основі аналізу існуючих сьогодні концептуальних документів та оцінок експертів можна зробити висновок про те, що NGN є універсальною багатоцільовою мережею, призначеною для передачі мови, зображень і даних з використанням технології комутації пакетів.

По суті NGN є результатом злиття Інтернету та телефонних мереж, поєднуючи в собі їхні найкращі риси. На практиці це означає гарантовану якість голосового зв'язку та передачі даних, включаючи критично важливі програми.

Таким чином, NGN має ступінь надійності, характерну для ТфОП, і забезпечує низьку вартістьпередачі для одиницю обсягу інформації, наближену вартості передачі даних з Інтернету.

За будь-якою з нинішніх концепцій на транспортному рівні NGN має забезпечувати створення пов'язаної інфраструктури для пакетної передачі різного типу з підтримкою QoS.

Замість прийнятої в традиційних мережах канальної парадигми, в рамках якої з'єднання між абонентами будуються за принципом "крапка - точка", в NGN реалізується перехід до ідеології віртуальних приватних мереж (VPN), що організовують доставку сервісів кінцевого користувача поверх протоколу IP. Отже, фундаментом NGN є мультипротокольна/мультисервісна транспортна мережа зв'язку на основі пакетної передачі даних, що забезпечує перенесення різнорідного трафіку з використанням протоколів передачі.

На вищих рівнях моделі OSI мережі наступного покоління відкривають масу можливостей побудови накладених сервісів поверх універсального транспортного середовища – від пакетної телефонії (VoIP) до інтерактивного телебачення та Web-служб. NGN характеризується доступністю сервісів незалежно від розташування користувача і інтерфейсів (Ethernet, xDSL, Wi-Fi і т. д.). Таким чином, будь-який сервіс, створений у будь-якій точці NGN, стає доступним для будь-якого споживача.

Слід зазначити одну обставину, що ускладнює аналіз ринку обладнання NNG. Нині існує також концепція NGN, у якій ключове місце відведено поняття “послуга”, - NGS (New Generation Services).

Залежність мережної інфраструктури від нових послуг знайшла свій відбиток у роботах форуму 3GPP (3-rd Generation Partnership Project), який запропонував у розвиток ідеології NGN концепцію IMS (IP Multimedia Subsystem). Відповідно до цієї концепції, платформа IMS стає центром мереж наступного покоління, навколо якого формуватимуться інші рівні функціональної моделі NGN.

Нормативні документи NGN

Створенням міжнародних стандартів NGN, як зазначалося, займаються ITU, ETSI і 3GPP. І хоча ведуться вони вже не перший рік, ця діяльність все ще перебуває на початковому етапі. У 2004 р. були опубліковані перші рекомендації МСЕ з цього питання:

• Y.2001 (12/2004) "General overview of NGN";
• Y.2011 (10/2004) “General principles and general reference model for next generation networks”.

За оцінкою експертів, ці рекомендації лише контурно окреслюють вигляд NGN, ставлять більше завдань для вивчення, ніж пропонують технічні рішення. У секторі МСЕ-T намічено широку програму стандартизації NGN, що спирається на великий заділ у вигляді діючих рекомендацій (по оптичних мереж, IP-мереж, мультимедійних служб, якості обслуговування та ін).

Сьогодні стандартизація NGN визнана одним із пріоритетних напрямків роботи МСЕ-T на дослідницький період 2005-2008 років. Так, до програми вивчення Дослідницької комісії № 13 включено чотирнадцять питань, десять із яких присвячено NGN. Передбачається, що в найближчі роки серія рекомендацій Y.2000 поповнюватиметься, а на ринку з'являться технічні засоби NGN, які задовольнять ці рекомендації.

Слід зазначити, що розробка стандартів IMS для конвергентних (фіксованих та мобільних) мереж нового покоління, що здійснюється ETSI (комітетом TISPAN - The Telecom & Internet converged Services & Protocol for Advanced Networks) з урахуванням рекомендацій 3GPP/3GPP2 (3GP Project-2), також знаходиться на початковому етапі. У грудні 2005 р. був опублікований перший базовий стандарт - ETSI NGN Release 1.

І хоча нормативна база мереж наступного покоління поки що розвинена слабо, впровадження NGN/NGS у всьому світі йдуть повним ходом. За прогнозами Yankee Group, з 2005 до 2008 року. обсяг ринку мережевих інфраструктур та послуг нового покоління зросте з 3,5 до 6,7 млрд. дол., а щорічні темпи зростання становлять 24%. У регіоні ЄМЕА ринок розвиватиметься з темпами не нижчими за 22% на рік і збільшиться з 0,833 до 1,5 млрд. дол.

У нашій країні розробка нормативно-правової бази галузі з проблематики NGN ведеться з урахуванням російської специфіки та чинних міжнародних стандартів, пропонованих МСЕ, ETSI та 3GPP. Основними галузевими організаціями, зайнятими створенням нормативно-правової бази для NGN, є ЦНДІС у Москві ЛОНІІС у Санкт-Петербурзі.

Слід зазначити, що у Росії прийнятих документів, аналогічних зазначеним міжнародним рекомендаціям, поки немає. В даний час ЦНДІС рекомендує російським операторам при розробці стратегій розвитку в напрямку NGN орієнтуватися на Y.2001 та Y.2011.

У Росії її діє ряд документів концептуального рівня з питань застосування NGN. Вони прийняті в різний час, починаючи з 2001 р. і, за оцінками експертів, з низки позицій уже розходяться із сучасними міжнародними концепціями та рекомендаціями. Проте при реалізації проектів NGN учасникам нашого ринку доводиться враховувати крім згаданого вище базового матеріалу "Концептуальні положення щодо побудови мультисервісних мереж на ВСС Росії" вимоги ще двох документів концептуального рівня - керівних технічних матеріалів "Модернізація мереж доступу" (2003 р.) та " Принципи побудови мультисервісних місцевих мереж електрозв'язку” (2005).

До теперішнього часу розвиток законодавчої бази РФ з питань зв'язку проходив переважно з урахуванням традиційної архітектури мереж. Закон “Про зв'язок” та прийняті у 2004-2005 рр. на його основі підзаконні акти не враховують зміни телекомунікаційного ландшафту та, зокрема, процеси конвергенції послуг мереж зв'язку та інформаційних послуг.

У звіті "Сучасних Телекомунікацій" наголошується, що NGN доцільно розглядати як інфокомунікаційні мережі. Останні вже не є мережами зв'язку, їх не можна однозначно регулювати відповідно до закону “Про зв'язок”. Проблеми регулювання ринку NGN у Росії стосуються також аспектів ліцензування операторської діяльності, побудови мереж, приєднання до інших мереж, нумерації, системи оперативно-розшукових заходів (СОРМ) та ін.

Для подальшого розвитку ринку NGN потрібно коригування багатьох основних документів, що регулюють телекомунікаційний ринок РФ, - закону "Про зв'язок"; правил приєднання мереж електрозв'язку та їх взаємодії; правил надання послуг зв'язку і т.д.

“Правове регулювання цього питання одна із стримуючих чинників розвитку NGN мереж до, - нарікає Олександр Кукуджанов. - Виходячи з визначення NGN є мережа передачі даних з пакетною комутацією, що забезпечує гарантовану якість передачі різної інформації з можливістю надання клієнту необмеженого набору послуг. У той самий час згідно з “Правилами приєднання мереж електрозв'язку та його взаємодії”, затвердженим Урядом РФ 28 березня 2005 р., нашій країні законодавчо дозволені лише дві групи мереж: телефонні і які визначаються за технологією. У першу групу потрапляють мережі фіксованого електрозв'язку та рухомого радіозв'язку, а в другу крім мереж передачі даних входять телеграфні та телерадіомовні. Іншими словами, правила ґрунтуються на принципі "одна мережа - одна послуга", який донедавна мав право на існування, але тепер остаточно застарілий ".

У підсумку оператори ходять під дамокловим мечем: з одного боку, вони змушені відповідати на дії конкурентів та потреби ринку, з іншого – виконувати закони. Прикладом може бути недавній конфлікт "Росзв'язнагляду" та "МТУ-Інтела" навколо проекту "Стрім-ТВ", пов'язаний з тим, що на даний момент немає чітко регламентуючих документів, що визначають правила трансляції телевізійних програм мереж передачі даних. Тож уже зараз доцільно розпочати переробку чинної нормативно-правової бази відповідно до нових реалій телекомунікаційного світу.

Як зазначають експерти "Сучасних Телекомунікацій", настав час для розробки російського закону "Про інфокомунікації", покликаного впорядкувати відносини при наданні сучасних інфокомунікаційних послуг.

Місце NGN у складі Єдиної мережі електрозв'язку РФ

Єдина мережа електрозв'язку країни складається з розташованих біля РФ мереж зв'язку загального користування (ССОП); виділених мереж зв'язку; технологічних мереж зв'язку, приєднаних до ССОП; мереж спеціального призначення та інших мереж зв'язку передачі інформації з допомогою електромагнітних систем.

Розгортання NGN в РФ відбуватиметься на двох рівнях - регіональному та магістральному (включаючи міжрегіональну складову).

На регіональному рівні (рівень суб'єктів РФ та міст) створюються мережі нового покоління, покликані забезпечувати підключення абонентів та надання їм як транспортних, так і прикладних послуг. Крім того, вони можуть стикуватися з інфокомунікаційними службами інших регіональних мереж.

На магістральному рівні (федеральному, рівні федеральних округів РФ) кожна створювана NGN повинна відповідати за прозорий транзит конвергентного трафіку, що отримується від регіональних сегментів.

При цьому головна архітектурна особливість NGN полягає в тому, що передача та маршрутизація пакетів та базові елементи транспортної інфраструктури (канали, маршрутизатори, комутатори, шлюзи) фізично та логічно відокремлені від пристроїв та механізмів управління викликами та доступом до послуг. Отже, у спільній архітектурі мереж зв'язку наступного покоління транспортні мережі входять до складу NGN і регіональному, і магістральному рівнях.

У виробленні сучасних підходів до побудови транспортних мереж NGN однаково зацікавлені оператори як мереж зв'язку загального користування (стаціонарних і мобільних), і технологічних мереж зв'язку - відомчих і корпоративних. Незважаючи на те, що технологічні мережі зв'язку, як правило, мають певну професійну орієнтацію та спеціалізацію, за її розвитку також враховується ідеологія NGN.

У Росії її діє кілька тисяч операторів мереж зв'язку. Тому в рамках цієї статті для аналізу основних сегментів телекомунікаційного ринку (фіксовані та технологічні мережі, мережі рухомого зв'язку та ін), в яких актуальне застосування NGN, були обрані лише найбільші з них.

Ринок фіксованого зв'язку - рух до Triple Play

На російському телекомунікаційному ринку набирає чинності світова тенденція інтеграції телекомунікаційних та інформаційних технологій, що призвела до появи цілого спектра послуг нового типу – інфокомунікаційних. Зростає інтерес кінцевих споживачів до нових послуг, знижуються доходи операторів від традиційних послуг зв'язку, посилюється конкуренція усім рівнях операторської діяльності, йде процес консолідації ринку.

Показовий приклад компанії Дальзв'язок, яка протягом одного року в Магадані здійснила заміну старих координатних АТС ємністю 200 тис. номерів на мережу NGN і почала надання послуг, - розповів Сергій Сазонов, директор по роботі зі стратегічними вендорами фірми Verysell Проекти. - Спочатку для абонентів нічого не змінилося: та сама телефонна трубка, ті ж цифри, та ж нумерація. Але в перспективі це дозволить оператору отримати з абонентів чималий дохід за рахунок різних пропозицій додаткових видівобслуговування”.

Справді, такі чинники створюють передумови застосування операторами широкого спектра нових послуг. За статистикою операторів, прибуток від одного користувача нових телекомунікаційних послуг у кілька разів вищий, ніж від абонента традиційної телефонії.

Провідні російські оператори фіксованого зв'язку (філії МРК "Связьинвеста", великі альтернативні регіональні оператори) роблять ставку на надання послуг Triple Play, які просуваються ними ринку як послуги NGN (або NGS).

Впровадження Triple Play забезпечує надання послуг з доставки відео та різноманітного контенту поряд з традиційними послугами передачі голосу та даних. Як правило, ці рішення дозволяють пропонувати абонентам не лише традиційні послуги мереж кабельного телебачення, а й унікальні послуги, можливі лише в пакетних мережах.

Чинні російські оператори мереж, що надають послуги Triple Play, вже, як правило, створили та використовують мультисервісні транспортні мережі наступного покоління, активно впроваджують платформи мультисервісного доступу NGN. Але найближчим часом ці оператори також потребуватимуть розвитку NGN та нарощування їх пропускної спроможностівідповідно до очікуваного зростання кількості абонентів та обсягів мультимедіа-трафіку. Новим гравцям ринку Triple Play спочатку потрібно побудувати мультисервісні транспортні NGN високої пропускної спроможності.

Слід також зазначити, що традиційні оператори фіксованих мереж, впроваджуючи NGN, часто мають ще одну мету - скорочення капітальних витрат і операційних витрат за рахунок створення єдиного мультисервісного транспортного середовища для пропуску голосового трафіку і трафіку передачі даних.

“У порівнянні з традиційними телекомунікаційними мережами мережі, побудовані за технологією NGN, краще пристосовані для надання конвергентних послуг, у яких саме взаємодія та взаємопроникнення базових телекомунікаційних сервісів створює нову споживчу якість, – вважає Сергій Мішенков, технічний директор операторської компанії АСВТ. - Сьогодні такі послуги потрібні і приватному, і корпоративному користувачеві, і попит на них зростатиме”.

Цим, на його думку, і зумовлений серйозний інтерес російських операторів до технології NGN. Водночас у нинішній нормативній базі про конвергентні послуги якось забули. “Щоправда, перші кроки щодо виправлення цієї ситуації помітні вже зараз, наприклад, з'явилося поняття технологічно пов'язаних послуг, - зазначив Мішенков. - Ймовірно, саме у такому напрямку й розвиватиметься нормативна база найближчими роками”.

Ринок мобільного зв'язку - рух до 2,5G/3G

Системи рухомого зв'язку є одним з найбільш значущих і сегментів телекомунікаційного ринку країни, що динамічно розвиваються, а також одним з найбільших стільникових ринків у світі. У РФ понад 98% ринку рухомого зв'язку займають оператори, що працюють у стандарті GSM (900/1800 МГц). З інших цифрових стандартів стільникового зв'язку перспектив розвитку має IMT MC 1Х в діапазоні 450 МГц.

Оператори мереж GSM в умовах насичення ринку, що наближається, активно впроваджують рішення 2,5G - мережі пакетної передачі даних GPRS і EDGE. Такий розвиток російського ринку стільникового зв'язку вимагатиме від операторів мереж GSM/GPRS/EDGE та IMT-MC 1Х EV-DO значного збільшення потужності транспортної інфраструктури (на регіональному та макрорегіональному рівнях), її оптимізації для пропуску як голосового трафіку, так і зростаючого обсягу трафіку даних .

За оцінкою "ВимпелКому", який планомірно розгортає мережі EDGE в російських регіонах, частка капітальних витрат на підвищення потужності транспортної мережі складе 54% від сумарних витрат на будівництво мереж EDGE.

Інший стільниковий оператор, "Мегафон-Москва", при розширенні зони обслуговування в столичному регіоні та впровадженні EDGE змушений був направити суттєві зусилля на розвиток транспортної мережі. І зробив це, за словами Ігоря Парфьонова, генерального директора фірми, на платформі NGN (див. PC Week/RE, № 33/2006, с. 25).

Впровадження IP Core Network операторами мереж GSM та IMT-MC 1X сприяє орієнтація на використання платформи IMS. З 2005 р. рішення IMS активно пропонуються російським стільниковим операторампровідними світовими виробниками інфраструктурного обладнання стільникового зв'язку (Ericsson, Huawei Technologies, Lucent Technologies, Siemens та ін.). Крім того, вітчизняні GSM-оператори (насамперед МТС, "ВимпелКом" та "Мегафон"), припускаючи брати участь у конкурсі на отримання ліцензій 3G/UMTS в 2006-2007 рр., будуть потребувати множення потужності інфраструктури своїх транспортних мереж з метою розгортання на їх основі нових стільникових мереж та забезпечення можливості пропуску значних обсягів мультимедійного трафіку.

Отже, провідні російські оператори мереж GSM/GPRS/EDGE (а найближчим часом - і мереж 3G/UMTS), як і оператори мереж IMT-MC 1Х EV-DO, є потенційними споживачами рішень щодо створення мультисервісних транспортних мереж нового покоління (або IP Core Network).

Оренда цифрових каналівзміщується у бік IP VPN

Високі ціни в Росії на оренду виділених цифрових каналів (магістральних та внутрішньозонових) та відповідно висока вартість розгортання корпоративних мереж зв'язку на основі виділених каналів сприяють зростанню ринку IP VPN.

Послуга IP VPN дуже зручна для корпоративних користувачів, які мають кілька офісів. локальними мережамита бажаючих об'єднати ці мережі в єдине інформаційний простір, захищений від публічного трафіку технологією VPN.

Між територіально віддаленими сегментами корпоративної мережі через канали IP VPN можлива передача будь-якої інформації, що передається за протоколом IP. Кількість точок включення до VPN не обмежена. Послуга IP VPN базується на використанні ресурсів мультисервісної мережі IP MPLS.

У 2005 р. в РФ спостерігалося вибухоподібне зростання попиту з боку великих та середніх підприємств на послуги IP VPN. За даними "Росбізнесконсалтингу", середньорічний темп зростання послуг IP VPN оцінювався в 25%.

У секторі IP VPN переважають дві явні тенденції – збільшення пропускної спроможності наявних портів та швидке розширення географії надання послуги. За оцінками операторських компаній, послуга IP VPN сьогодні одна з найбільш популярних на російському ринку передачі даних.

Послуги IP VPN пропонують практично всі великі російські оператори передачі даних, що діють у Москві та Санкт-Петербурзі ("Еквант", "ТрансТелеКом", "РТКомм", "Голден Телеком", МРК "Связьінвеста", "Комстар - ОТС" і багато інших) ). Оскільки мати IP VPN у своєму портфелі послуг стало престижно, про їхнє надання заявляють і менші оператори.

Обсяг сегменту IP VPN, за оцінками Boston Consulting Group, у 2005 р. становив близько 70-80 млн. дол. У 2006 р. обсяг і частка VPN серед інших послуг зв'язку лише збільшуватиметься. Це зумовлено вибуховим зростанням попиту як власне на організацію високошвидкісних захищених корпоративних мереж, так і на збільшення обсягів усіх видів інформації, що передається (даних, голоси та відео).

Таким чином, розвиток мереж IP VPN російськими операторами сприяє зростанню попиту з боку на рішення для мультисервісних транспортних мереж NGN на базі IP MPLS.

Технологічні мережі тримають курс на NGN

Один із значущих сегментів російського телекомунікаційного ринку, який в умовах економічного зростання в країні також потребує адекватного розвитку та впровадження нових технологічних рішень, представляють технологічні мережі зв'язку (ТСС) - відомчі та корпоративні.

Загальні проблеми модернізації ТСС (з урахуванням тенденцій NGN) розглянемо з прикладу територіально розподілених мереж великих російських корпорацій та (нафтогазового, енергетичного, транспортного комплексів).

Для ТСС цих відомств характерні такі особливості, які переважно визначають специфічні проблеми, що виникають за її модернізації. Типова архітектура – ​​мережа витягнута вздовж основних комунікацій відомства, що визначає велика кількістьточок введення-виведення інформації та переприйомів (транзитів) на таких мережах. Комутаційне обладнання найчастіше представлене різними системами (від електромеханічних до найсучасніших), як правило, від різних виробників. Відзначається велика номенклатура інтерфейсів і протоколів сигналізації.

Історично склалося так, що кожне відомство РФ має власну (а часом і не одну) систему сигналізації. При модернізації ТСС необхідно вирішити, які з успадкованих інтерфейсів та протоколів і до якого моменту збережуться в мережі, а також які стандартні інтерфейсиі протоколи прийдуть на зміну.

Саме ці питання вважаються нині найбільш суттєвими при виробленні стратегії розвитку корпоративних мереж зв'язку. Причому модернізація сотень вузлів та тисяч ліній зв'язку в ТСС має проводитися без перерв в інформаційному забезпеченні керуючих структур та посадових осіб технологічним зв'язком.

Великі корпорації зазвичай мають ліцензії на надання різних послуг зв'язку, включаючи місцевий телефонний зв'язок, здачу каналів в оренду, використання космічних ретрансляторів, надання послуг міжміського та міжнародного зв'язку. Під час проведення модернізації ТСС сьогодні закладаються найперспективніші технологічні рішення, що дозволяє корпораціям успішно конкурувати з іншими операторами у зоні дії ТСС.

В результаті модернізації сучасна відомча (корпоративна) мережа має надавати, а кожен корпоративний користувач отримуватиме весь спектр послуг для технологічного, загальновиробничого та комерційного застосування. При цьому необхідно забезпечити надійність та оперативність зв'язку з параметрами, що відповідають міжнародним рекомендаціям. Така мережа формує єдиний інформаційний простір відомства (корпорації), в якому користувач може підключитися до неї з будь-якої точки та отримати всі доступні в рамках посадових повноважень послуги (телефонії, передачі даних, аудіо- та відеоконференцій, доступу до міжміських та міжнародних мереж, контрольованого доступу) в Інтернет і т. д.).

Необхідність підтримки постійної готовності мереж та систем, що випереджає перепідготовки користувачів та обслуговуючого персоналу, суттєві капітальні витрати на придбання обладнання нового покоління визначають доцільність поетапної еволюції складних корпоративних мереж до NGN-перспективи.

“Для великих територіально розподілених організацій, що впроваджують у себе сучасні ІС, мережі NGN цікаві насамперед як добре керована гнучка телекомунікаційна інфраструктура, що дозволяє підприємству тонко налаштовувати обробку різних видів трафіку з урахуванням не лише його типу, а й конкретних потреб конкретних прикладних програм, – вважає Григорій Сизоненко, генеральний директор інноваційно-впроваджувальної компанії ІВК. - Причому обраний рівень сервісу фіксується в угоді якості обслуговування (Service Level Agreement, SLA) і гарантується оператором при будь-яких змінах навантаження на мережу. Таким чином, NGN бере на себе частину функцій, за які традиційно відповідає інфраструктурне програмне забезпечення класу middleware. При цьому режими роботи інфраструктурного та прикладного програмного забезпечення повинні бути пов'язані з відповідними параметрами SLA. Отже, виникає завдання узгодженого управління NGN, інфраструктурою middleware та прикладним ПЗ, а для цього необхідна тісна інтеграція систем управління всіма шарами ІС. Розробка модулів інтеграції вимагає високої кваліфікації, і це цілком могли б зайнятися російські розробники ПО”.

Оглядаючись назад, я приходжу до впевненості, що 80% NGN-послуг можна реалізувати і на так званих традиційних мережах, - стверджує Сергій Сазонов. - Нехай це буде дорожче, але технічно цілком можливо. NGN – це нове слово у маркетингу. Зараз усі постачальники мають щось від NGN”.

Справді, за оцінкою Олександра Гольцова, технічного директора компанії "Енвіжн Груп", вже кілька років вітчизняні системні інтегратори активно пропонують проекти NGN як для корпоративних користувачів, так і для операторів зв'язку. При цьому такі рішення дозволяють вводити послуги Triple Play у найкоротший термін.

“В арсеналі інтеграторів найчастіше є рішення як для операторів, які будують мережі з нуля, так і для плавного переходу до мереж наступного покоління, - зазначив він. - Але реалізують такі рішення лише лідери російського ринку системної інтеграції, насамперед тому, що вони складні, оператори йдуть на ці проекти дуже обережно та довіряють їх лише тим, хто має значний досвід роботи на такому рівні”.

Втім, треба врахувати інші серйозні перешкоди. “З одного боку, є операторський досвід, насамперед європейський, у побудові таких мереж, є досить великий вибір та підтримка з боку виробників, – наголосив віце-президент компанії BCC Михайло Талов. - З іншого боку, немає налагодженої бізнес-моделі надання послуг російському ринку, тому оператори зв'язку під час виведення ринку нових послуг найчастіше діють методом спроб і помилок”.

Незважаючи на деяку слабкість нормативної бази та значний ризик освоєння складних систем, у країні вже реалізовано десятки NGN-структур. Щоправда, за оцінкою експертів, за таких темпів застосування процес початку NGN у Росії з економічних, організаційним, законодавчим та інших причин може розтягнутися кілька десятиліть. Але вітчизняні спеціалісти не втрачають надії. “Я вважаю, що вимоги ринку та здоровий глузд переможуть бюрократичну машину та технології NGN будуть “легалізовані”, - переконаний пан Кукуджанов. - Це розуміють усі гравці ринку, і я впевнений, що відповідні доповнення до закону ("Про зв'язок". - Прим. ред.) будуть обов'язково прийняті".

Масове використання мереж наступного покоління у Росії, на думку Талова, стимулюватиметься насамперед прагненням самих операторів виходити ринок із новими послугами і затребуваністю таких послуг із боку ринку.

В основу створення мультисервісних мереж покладено концепцію мереж зв'язку наступного покоління.

Мережа зв'язку наступного покоління (NGN – Next Generation Network) – концепція побудови мереж зв'язку, що забезпечують надання необмеженого набору послуг з гнучкими можливостями щодо їх управління, персоналізації та створення нових послуг за рахунок уніфікації мережевих рішень, що передбачає реалізацію універсальної транспортної мережі з розподіленою комутацією, винесення функцій надання послуг в кінцеві мережеві вузли та інтеграцію із традиційними мережами зв'язку.

Основу мережі NGN складає мультипротокольна мережа – транспортна мережа зв'язку, що входить до складу мультисервісної мережі, що забезпечує перенесення різних типівінформації з використанням різних протоколів передачі, до складу якої можуть входити:

1. транзитні вузли - виконують функції перенесення та комутації;

2. кінцеві (граничні) вузли – забезпечують доступ абонентів до мультисервісної мережі, і навіть можуть виконувати функції вузлів служб з допомогою додавання функцій надання послуг.

3. контролери сигналізації - виконують функції обробки інформації сигналізації, управління викликами та з'єднаннями;

4. шлюзи – дозволяють здійснити підключення традиційних мереж зв'язку (ТФОП, СПД, УПС).

Загальними характеристиками NGN, визначеними Міжнародним союзом електрозв'язку (ITU) та Європейським інститутом у галузі стандартизації у галузі телекомунікацій (ETSI), є:

· Поділ функцій переносу та функцій управління переносом інформації через мережу;

· Відділення функцій послуг та додатків від функцій базового з'єднання (від телекомунікаційної складової).

Таким чином, NGN – це розподілена архітектура, у якій зв'язок між компонентами здійснюється через відкриті інтерфейси.

Сучасні тенденції перетворення архітектури мережі розвивають ідеї декомпозиції монолітної інфраструктури існуючої мережі у побудову у вигляді кількох шарів, кожен із яких може створюватися незалежно від інших відповідно до принципів відкритих систем.

Найнижчою площиною є рівень доступу та транспорту, що базується на трьох засобах передачі: металевому кабелі, оптичному кабелі та радіоканалах. Веде мультисервісні абонентські концентратори дозволить забезпечити доступ до можливостей мультисервісної мережі абонентам, які претендують на послуги широкосмугової мультисервісної мережі.

Рівні обміну та управління базуються на комутаторах Softwitch, що реалізують ідею розподіленої комутації та управління.

Найвищим рівнем є рівень інтелектуальних послуг, який виділений у самостійний подібно до того, як це зроблено в інтелектуальній мережі.

Транспортна архітектура телекомунікаційних мереж включає три рівні.

Перший- Магістральні мережі, другий– опорні/міські мережі, та третій– мережі доступу. На рівні магістралей в NGN іноді використовується технологія АТМ, але всі нові магістральні мережі NGN будуються з урахуванням структур IP/MPLS, які можуть накладатися поверх існуючих мереж з комутацією каналів чи створюватися заново. Можливі варіанти технологій доступу добре відомі, це ТФОП, ADSL, LAN, HFC, WLAN, GSM, UMTS, CDMA 2000, і в перспективі WiMax. Зазначимо, що до транспорту NGN можуть підключатися мережі, що не підтримують пакетну передачу.

Одна з характерних рис мережі NGN – передача і комутація пакетів. Це означає, що суттєво змінюються процеси обслуговування викликів, розроблені для аналогових та цифрових автоматичних телефонних станцій(АТС).

У мережі NGN реалізація етапів встановлення та припинення з'єднання при організації телефонного зв'язку також входить до переліку функціональних завдань керуючої системи, причому за будь-якої реалізації системи управління в NGN-мережі. Новизна завдань пов'язані з тим, що мовні сигнали перетворюються на пакети. Надходження кожного нового пакета потребує певних дій із боку керуючої системи. Пакет треба обробити, тобто виконати ряд функцій, до яких входить і забезпечення його передачі відповідно до встановлених показників якості обслуговування (Quality Of Service).

З погляду показників якості обслуговування етапи встановлення та припинення з'єднань у мережах з комутацією каналів та пакетів ідентичні. Вимоги користувачів не залежать від технологій передачі та комутації. Однак показники якості обслуговування помітно змінюються на етапі обміну інформацією.

По-перше, якість телефонної розмови залежить від затримки пакетів. По-друге, обслуговування трафіку мови приносить оператору основні доходи, незважаючи на розвиток ринку нових видів зв'язку та додаткових послуг.

СПИСОК ПРИЗНАЧЕНЬ.

ВСТУП.

РОЗДІЛ 1. Види мережевої архітектури, що використовують принцип декомпозиції шлюзів.

1.1. Еволюція управління обслуговуванням виклику ТФОП.

1.2. Управління обслуговуванням дзвінків у мережах NGN.

1.3. Принцип декомпозиції шлюзів.

1.4. Математичні моделі керування шлюзами.

1.5. Мета та завдання дослідження.

1.6. Висновки за розділом 1.

РОЗДІЛ 2. Моделі та методи розрахунку пристроїв керування медіа-шлюзами

2.1. Функціональна модель керування медіа-шлюзами.

2.2. Математична модель управління медіа-шлюзами.

2.3. Опитування черг згідно з дисципліною E-Limited.

2.4. Опитування черг згідно з дисципліною G-Limited.

2.5. Висновки за розділом 2.

РОЗДІЛ 3. Аналіз ВВХ та алгоритм проведення розрахунків.

3.1. Чисельно-графічний аналіз розробленої моделі.

3.2. Оптимізація обслуговування із дисципліною E-Limited.

3.2.1 Визначення оптимального ki.

3.2.2. Аналіз ефективності оптимізації.

3.3. Алгоритм розрахунку параметрів та ВВХ системи.

3.4. Висновки за розділом 3.

Розділ 4. Інженерні аспекти управління медіа-шлюзами.

4.1. Аналіз варіантів архітектури управління медіа-шлюзами.

4.1.1. Можливі варіанти архітектури управління медіа-шлюзами.

4.1.2. Методологія проведення аналізу.

4.2. Структурна модель мережі з урахуванням розподіленого шлюзу.

4.3. Розробка критеріїв оцінки якості обслуговування трафіку протоколів керування медіа-шлюзами.

4.4. Практична реалізація архітектури розподіленого шлюзу.

4.5. Застосування результатів роботи та натурний експеримент.

4.6. Висновки за розділом 4.

Рекомендований список дисертацій

• Моделі та методи дослідження процесів функціонування та оптимізації побудови мереж зв'язку наступного покоління (Next Generation Network) 2009 рік, доктор технічних наук Сичов, Костянтин Іванович

• Дослідження та розробка методу оперативного керування потоками телефонного трафіку для інтегрованих систем 2004 рік, кандидат технічних наук Панов, Олексій Євгенович

• Розробка та дослідження моделей розподілу мережевих ресурсів у мережах зв'язку наступного покоління 2013 рік, кандидат технічних наук Кутбітдінов, Сіно Шахабітдінович

• Розробка узагальнених аналітичних моделей процесів сигнального обміну у конвергентній мережі 2015 рік, кандидат технічних наук Углов, Іван Валерійович

• Розробка методу аналізу показників якості обслуговування сигнальних повідомлень у гібридних мережах з комутацією каналів та пакетів 2011, кандидат технічних наук Хатунцев, Антон Борисович

Введення дисертації (частина автореферату) на тему «Моделі та методи управління медіа-шлюзами в мережах NGN»

Схожі дисертаційні роботи за спеціальністю «Телекомунікаційні системи та комп'ютерні мережі», 05.13.13 шифр ВАК

• Розробка дисципліни обслуговування на основі нейромережевого прогнозу трафіку диференційованих послуг 2006 рік, кандидат технічних наук Станкевич, Олександр Альфредович

• Принципи побудови імітаційних моделей передачі трафіку IP-телефонії у корпоративній мультисервісній мережі з навантаженнями 2004 рік, кандидат фізико-математичних наук Петунін, Сергій Олександрович

• Принципи побудови та аналіз імовірнісно-часових характеристик центрів обробки інформації та управління інтелектуальних телекомунікаційних мереж 2003 рік, доктор технічних наук Колбанєв, Михайло Олегович

• Розробка методики розрахунку показників якості для мереж сигналізації та управління 2009 рік, кандидат технічних наук Червяков, Олег В'ячеславович

• Моделі та методи аналізу імовірнісно-часових характеристик сигнального трафіку в інтелектуальних мережах зв'язку 2010 рік, кандидат технічних наук Бузюкова, Ірина Львівна

Висновок дисертації на тему «Телекомунікаційні системи та комп'ютерні мережі», Атцик, Олександр Олександрович

Зверніть увагу, представлені вище наукові тексти розміщені для ознайомлення та отримані за допомогою розпізнавання оригінальних текстів дисертацій (OCR). У зв'язку з чим у них можуть бути помилки, пов'язані з недосконалістю алгоритмів розпізнавання. У PDF файлах дисертацій та авторефератів, які ми доставляємо, подібних помилок немає.

Вважається, що найголовніший у концепції NGN термін "softswitch" (можливі переклади на російську - "гнучкий комутатор" або "програмний комутатор") був запроваджений компанією Lucent Technologies у 1999 р. як назву програмно-апаратного рішення для управління викликами в мережах ATM та IP.

Гнучкий комутатор є головним та обов'язковим компонентом у будь-якій мережі наступного покоління NGN першої версії. По суті softswitch - це обчислювальний пристрій з відповідним програмним забезпеченнямта високим ступенем доступності. Однак, незважаючи на присутність у назві слова «комутатор», воно насправді не виконує жодних функцій, що комутують. До softswitch перейшли багато завдань управління з'єднаннями, раніше виконувалися його попередником - воротарем GK (GateKeeper) в мережі стандарту Н.323, який керував усім обладнанням для обслуговування мультимедійних з'єднань в зоні своєї відповідальності. Управління дзвінками в мережі NGN у типовому випадку включає маршрутизацію дзвінків, автентифікацію користувача, встановлення та розрив з'єднання, сигналізацію та інші завдання. Як посередник гнучкий комутатор повинен «розуміти» як протоколи сигналізації в телефонних мережах, і протоколи управління передачею інформації пакетних мережах. Гнучкий комутатор є основним пристроєм, що реалізує функції рівня управління комутацією в архітектурі NGN (див. рис. 1.3) .

В обладнанні гнучкого комутатора мають бути реалізовані такі основні функції:
- функція управління базовим викликом, що забезпечує прийом та обробку сигнальної інформації, та реалізацію дій щодо встановлення з'єднання в пакетній мережі;
- функція аутентифікації та авторизації абонентів, що підключаються до пакетної мережі як безпосередньо, так і з використанням обладнання доступу ТФОП;
- функція маршрутизації дзвінків у пакетній мережі;
- функція тарифікації, збирання статистичної інформації;
- функція керування обладнанням транспортних шлюзів;
- функція надання додаткових видів обслуговування (ДВО) - реалізується в обладнанні гнучкого комутатора або разом із сервером додатків;
- функція експлуатації, управління (адміністрування), технічного обслуговування та надання інформації ОАМ&Р (Operation, Administration, Maintenance and Provisioning).

Додатково в обладнанні гнучкого комутатора можуть бути реалізовані такі функції:
- функція кінцевого/транзитного пункту сигналізації SP/STP (Signaling Point / Signaling Transfer Point) мережі ОКС № 7;
- функція взаємодії із серверами додатків;
- функція вузла комутації послуг SSP (Service Switching Point) інтелектуальної мережі та ін.

До категорії гнучких комутаторів потрапляють різні за функціональністю рішення, оскільки чіткої класифікації досі немає. Так частина виробників, експертів та операторів під використовуваним продуктом "softswitch" розуміють контролер медіашлюзів MGW (Media Gateway Controller) або пристрій керування викликами CA (Call Agent) або сервер викликів CS (Call Server). Незважаючи на всі їх відмінності, вони виконують головну функцію гнучкого комутатора: реалізоване програмним способом управління з'єднаннями для передачі трафіку користувачів у мережі NGN, що надходить від шлюзів або безпосередньо від пакетних абонентських пристроїв. З іншого боку, часто до складу фірмового рішення гнучкого комутатора крім контролера/пристрою управління/сервера входить і різне шлюзове обладнання: медіашлюзи, сигнальні шлюзи, проксі-сервери SIP, сервери аутентифікації, авторизації та обліку AAA (Authentication, Authorization, Accounting) та ін. Одна з можливих функціональних схем гнучкого комутатора наведена на рис. 1.6.

Незалежно від конкретної фірмової реалізації, будь-який гнучкий комутатор повинен надавати базову частину функціональності при керуванні сеансами зв'язку, що включає в тому числі: здійснення управління медіа шлюзами за допомогою протоколів сигналізації, передачу таблиць маршрутизації, перетворення систем нумерації між різними номерними планами тощо.

Основними технічними характеристикамиобладнання гнучкого комутатора є:

1. Продуктивність.
Продуктивність визначається кількістю викликів, що обслуговуються гнучким комутатором у годину найбільшого навантаження (ЧПН) або за 1 секунду або одночасно. Продуктивність обладнання гнучкого комутатора різна при обслуговуванні викликів від джерел, що пояснюється як різним обсягом і характером надходження сигнальної інформації від різних джерел, так і закладеними алгоритмами обробки сигнальної інформації.
Гнучкий комутатор може обслуговувати виклики від таких джерел навантаження:
- пакетних терміналів, призначених для роботи в мережах NGN (термінали SIP та Н.323, а також IP-УПАТС);
- терміналів, не призначених для роботи в мережах NGN (аналогові та ISDN термінали) та резидентних шлюзів доступу, що підключаються через обладнання;
- обладнання мережі доступу, не призначеного для роботи в мережах NGN (концентратори з інтерфейсом V5) та через шлюзи доступу, що підключається через обладнання;
- обладнання, що використовує первинний доступ (УПАТС) та підключається через обладнання шлюзів доступу;
- мережі ТфОП, що обслуговуються з використанням сигналізації ОКС № 7 з включенням сигнальних ланок ОКС № 7 або безпосередньо в гнучкий комутатор (якщо комутатор реалізує функції сигнального шлюзу), або через обладнання сигнальних шлюзів;
- інших гнучких комутаторів, які обслуговуються з використанням сигналізації SIP-T та SIP-I.

2. Надійність.
Вимоги щодо надійності до обладнання гнучкого комутатора характеризуються середнім напрацюванням на відмову, середнім часом відновлення, коефіцієнтом готовності, терміном служби.

3. Підтримувані протоколи.
Устаткування гнучкого комутатора може підтримувати такі види протоколів:
1) При взаємодії з існуючими фрагментами мережі ТФОП:
- Безпосередня взаємодія: сигнальний протокол ОКС № 7 з підсистемами МТР, ISUP та SCCP;
- взаємодія через сигнальні шлюзи: сигнальний протокол SIGTRAN з рівнями адаптації: M2UA, M3UA, М2РА, SUA - передачі сигналізації ОКС№7 через пакетну мережу, V5UA - передачі сигнальної інформації інтерфейсу V5 через пакетну мережу, IUA - передачі сигнальної інформації DSS1 первинного доступу ISDN через пакетну мережу;
- сигнальний протокол MEGACO/H.248 передачі інформації, що надходить системами сигналізації по виділеним сигнальним каналам (2ВСК).
2) При взаємодії з термінальним обладнанням:
- безпосередня взаємодія з термінальним обладнанням пакетних мереж: протоколи SIP та Н.323;
- взаємодія з обладнанням шлюзів, що забезпечує підключення термінального обладнання ТфОП: сигнальний протокол MEGACO/H.248 - передачі сигнальної інформації за аналоговим абонентським лініям; сигнальний протокол SIGTRAN з рівнем адаптації IUА передачі сигнальної інформації DSS1 базового доступу ISDN.
3) При взаємодії коїться з іншими гнучкими комутаторами: протоколи SIP-T і SIP-I.
4) У разі взаємодії з обладнанням інтелектуальних платформ (SCP): сигнальний протокол ОКС№7 з прикладним протоколом INAP.
5) При взаємодії з серверами додатків: в даний час взаємодія з серверами програм, як правило, базується на внутрішньофірмових протоколах, в основі яких лежать технології JAVA, XML, SIP та ін.
6) При взаємодії з обладнанням транспортних шлюзів:
- для шлюзів, що підтримують транспорт IP або IP/ATM: протоколи H.248, MGCP, IPDC та ін.;
для шлюзів, що підтримують ATM: протокол BICC.

4. Підтримувані інтерфейси.
Устаткування гнучкого комутатора підтримує такі види інтерфейсів:
- інтерфейс Е1 (2048 кбіт/с) для підключення ланок сигналізації ОКС№7, що включаються безпосередньо в гнучкий комутатор;
- інтерфейси сімейства Ethernet для підключення гнучкого комутатора до пакетної мережі;
- Відкриті інтерфейси взаємодії із зовнішніми платформами додатків: JAIN, PARLAY і т.д.

Конструктивно гнучкий комутатор може бути реалізований у вигляді окремого пристрою, що виконує спільно функції управління викликами та комутатора (switching fabric). Часто виробники softswitch поділяють його на два та більше пристроїв – контролер шлюзів, сигнальний шлюз SG (Signalling Gateway) та медіашлюз MGW.

Як правило, більшість гнучких комутаторів мають модульну архітектуру побудови, що забезпечує високу масштабованість системи і дозволяє створювати географічно розподілені мережі, гнучко керувати потоками сигнального і медіа трафіку, а також здійснювати резервування системи. Так для забезпечення надійності роботи гнучкого комутатора зазвичай передбачається можливість встановлення резервних модулів, реалізації механізмів динамічного розподілу ліцензій та балансування навантаження. Тому у разі апаратного збою одного з компонентів системи його функції передаються іншому компоненту у межах обраної схеми резервування. Кожен модуль гнучкого комутатора може бути зарезервований самостійно або комплексно з іншими, причому для критичних модулів передбачено застосування багаторазового резервування, у тому числі географічного. Вибір схеми резервування залежить від структури конкретної мережі та потреб оператора.

Всі гнучкі комутатори (softswitch) залежно від виконуваних мережевих функцій поділяються на два класи: класу 4 і класу 5. Такий поділ взято за аналогією з класифікацією вузлів комутації, що історично склалася, на телефонних мережах зв'язку Північної Америки. На цих мережах транзитні вузли комутації без прямого підключення абонентських ліній (типу міжнародних та міжміських телефонних станцій та транзитних вузлів комутації на місцевих мережах) відносяться до вузлів класу 4. А всі кінцеві вузли з абонентським підключенням належать до класу 5.

Виходячи з цього підходу гнучкий комутатор класу 4 призначений для організації транзитного вузла управління з'єднаннями в операторських мережах з пакетною комутацією. Він здійснює маршрутизацію та розподіл викликів в IP-мережах на магістральному (міжміському/міжнародному/місцевому) рівні, забезпечуючи цим транзит трафіку, що отримується сегментів мережі з абонентським підключенням.

Фундаментальною відмінністю гнучких комутаторів 5 класу є можливість роботи безпосередньо з кінцевими абонентами мережі та надання їм як основних телефонних та мультимедійних послуг, так і додаткових видів обслуговування (ДВО) таких як інтелектуальна маршрутизація викликів залежно від доступності абонента, очікування виклику, утримання та переклад викликів , тристоронні конференції, паркування та перехоплення викликів, багатолінійні групи абонентів тощо.

______________________________________
Матеріали, представлені у цьому розділі, взяті з книги "Мультисервісні платформи мереж наступного покоління NGN" за ред. А.В. Рослякова